Treating Severe Depression With On-Demand Brain Stimulation

Resumo: Um dispositivo de estimulação cerebral profunda modificado que fornece estimulação sob demanda quando reconhece mudanças nos padrões cerebrais fornece alívio imediato e de longo prazo para quem sofre de depressão.

Fonte: UCSF

O estudo, que aparece na edição de 4 de outubro de 2021, de Nature Medicine, representa um marco de sucesso no esforço de anos para aplicar os avanços da neurociência ao tratamento de transtornos psiquiátricos.

“Este estudo aponta o caminho para um novo paradigma que é desesperadamente necessário na psiquiatria”, disse Andrew Krystal, PhD, professor de psiquiatria e membro do UCSF Weill Institute for Neurosciences. “Desenvolvemos uma abordagem de medicina de precisão que administrou com sucesso a depressão resistente ao tratamento de nossa paciente, identificando e modulando o circuito em seu cérebro que está exclusivamente associado a seus sintomas.”

Ensaios clínicos anteriores mostraram sucesso limitado no tratamento da depressão com estimulação cerebral profunda (DBS) tradicional, em parte porque a maioria dos dispositivos só pode fornecer estimulação elétrica constante, geralmente apenas em uma área do cérebro. Um grande desafio para a área é que a depressão pode envolver diferentes áreas do cérebro em diferentes pessoas.

O que tornou este ensaio de prova de princípio bem-sucedido foi a descoberta de um biomarcador neural – um padrão específico de atividade cerebral que indica o início dos sintomas – e a capacidade da equipe de personalizar um novo dispositivo DBS para responder apenas quando reconhecer esse padrão. O dispositivo então estimula uma área diferente do circuito cerebral, criando uma terapia imediata e sob demanda que é exclusiva tanto para o cérebro do paciente quanto para o circuito neural que causa sua doença.

Esta abordagem personalizada aliviou os sintomas de depressão do paciente quase imediatamente, disse Krystal, em contraste com o atraso de quatro a oito semanas dos modelos de tratamento padrão e durou mais de 15 meses em que ela teve o dispositivo implantado. Para pacientes com depressão resistente ao tratamento de longo prazo, esse resultado pode ser transformador.

“Eu estava no fim da linha”, disse a paciente, que pediu para ser conhecida pelo primeiro nome, Sarah. “Eu estava muito deprimido. Eu não poderia me ver continuando se isso fosse tudo que eu seria capaz de fazer, se eu nunca pudesse ir além disso. Não foi uma vida que valesse a pena ”.

Aplicação de avanços comprovados em neurociência à saúde mental

O caminho para este projeto na UCSF começou com um grande esforço multicêntrico patrocinado pela iniciativa BRAIN (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies) do presidente Obama em 2014.

Por meio dessa iniciativa, o neurocirurgião da UCSF Edward Chang, MD, e colegas conduziram estudos para entender a depressão e a ansiedade em pacientes submetidos a tratamento cirúrgico para epilepsia, para os quais os transtornos de humor também são comuns. A equipe de pesquisa descobriu padrões de atividade elétrica do cérebro que se correlacionam com estados de humor e identificou novas regiões cerebrais que poderiam ser estimuladas para aliviar o humor deprimido.

Com os resultados da pesquisa anterior como guia, Chang, Krystal e a primeira autora Katherine Scangos, MD, PhD, todos membros do Weill Institute, desenvolveram uma estratégia baseada em duas etapas que nunca haviam sido usadas na pesquisa psiquiátrica: mapear um paciente circuito de depressão e caracterizando seu biomarcador neural.

“Este novo estudo reúne quase todas as descobertas críticas de nossa pesquisa anterior em um tratamento completo voltado para o alívio da depressão”, disse Chang, que é co-autor sênior com Krystal no artigo e na cadeira de cirurgia neurológica de Joan e Sanford Weill.

A equipe avaliou a nova abordagem em junho de 2020 sob uma isenção de dispositivo de investigação da FDA, quando Chang implantou um dispositivo de neuroestimulação responsivo que ele usou com sucesso no tratamento da epilepsia.

“Conseguimos entregar este tratamento personalizado a uma paciente com depressão e isso aliviou seus sintomas”, disse Scangos. “Não fomos capazes de fazer esse tipo de terapia personalizada anteriormente na psiquiatria.”

Para personalizar a terapia, Chang colocou um dos eletrodos do dispositivo na área do cérebro onde a equipe havia encontrado o biomarcador e o outro eletrodo na região do circuito de depressão de Sarah, onde a estimulação aliviou melhor os sintomas de humor. O primeiro lead monitorava constantemente a atividade; ao detectar o biomarcador, o dispositivo sinalizou para o outro eletrodo fornecer uma pequena dose (1mA) de eletricidade por 6 segundos, o que causou a alteração da atividade neural.

“A eficácia desta terapia mostrou que não apenas identificamos o circuito cerebral correto e o biomarcador, mas fomos capazes de replicá-lo em uma fase posterior totalmente diferente do teste usando o dispositivo implantado”, disse Scangos. “Este sucesso em si é um avanço incrível em nosso conhecimento da função cerebral que está por trás das doenças mentais.”

Traduzindo circuitos neurais em novos insights

Para Sarah, o ano passado ofereceu uma oportunidade de progresso real após anos de terapias fracassadas.

Isso mostra um cérebro
Um grande desafio para a área é que a depressão pode envolver diferentes áreas do cérebro em diferentes pessoas. A imagem é de domínio público

“Nos primeiros meses, a diminuição da depressão foi tão abrupta que eu não tinha certeza se iria durar”, disse ela. “Mas durou. E percebi que o dispositivo realmente aumenta a terapia e o autocuidado que aprendi enquanto era paciente aqui na UCSF. ”

A combinação deu a ela uma perspectiva sobre gatilhos emocionais e pensamentos irracionais pelos quais ela costumava ser obcecada. “Agora”, disse ela, “esses pensamentos ainda surgem, mas é só … puf … o ciclo para.”

Embora a abordagem pareça promissora, a equipe avisa que este é apenas o primeiro paciente no primeiro ensaio.

“Ainda há muito trabalho a ser feito”, disse Scangos, que inscreveu dois outros pacientes no ensaio e espera adicionar mais nove. “Precisamos observar como esses circuitos variam entre os pacientes e repetir esse trabalho várias vezes. E precisamos ver se o biomarcador de um indivíduo ou o circuito do cérebro muda ao longo do tempo conforme o tratamento continua ”.

A aprovação do FDA para este tratamento ainda está longe, mas o estudo aponta para novos caminhos para o tratamento da depressão severa. Krystal disse que compreender os circuitos cerebrais subjacentes à depressão provavelmente guiará futuros tratamentos não invasivos que podem modular esses circuitos.

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Scangos acrescentou: “A ideia de que podemos tratar os sintomas no momento, conforme eles surgem, é uma maneira totalmente nova de lidar com os casos de depressão mais difíceis de tratar.”

Os co-autores incluem Ankit Khambhati, Patrick Daly, Ghassan Makhoul, Leo Sugrue, Hashem Zamanian, Tony Liu, Vikram Rao, Kristin Sellers, Heather Dawes e Philip Starr, todos da UCSF.

Financiamento: O trabalho foi apoiado pelos National Institutes of Health (K23NS110962), o Ray and Dagmar Dolby Family Fund e outras instituições filantrópicas.

Divulgações: Krystal presta consultoria para várias empresas de biociência e reconhece o apoio da Janssen e outros. Chang e UCSF têm patentes relacionadas à estimulação cerebral para tratar distúrbios neuropsiquiátricos. Divulgações completas podem ser encontradas no Nature Medicine papel.

Sobre essas notícias de pesquisa sobre depressão e neurotecnologia

Autor: Robin Marks
Fonte: UCSF
Contato: Robin Marks – UCSF
Imagem: A imagem é de domínio público

Pesquisa original: Acesso fechado.
“Neuromodulação de circuito fechado em um indivíduo com depressão resistente ao tratamento” por Katherine W. Scangos, Ankit N. Khambhati, Patrick M. Daly, Ghassan S. Makhoul, Leo P. Sugrue, Hashem Zamanian, Tony X. Liu, Vikram R Rao, Kristin K. Sellers, Heather E. Dawes, Philip A. Starr, Andrew D. Krystal e Edward F. Chang. Nature Medicine


Resumo

Neuromodulação de circuito fechado em um indivíduo com depressão resistente ao tratamento

A estimulação cerebral profunda é um tratamento promissor para condições neuropsiquiátricas, como a depressão maior. Ele pode ser otimizado identificando biomarcadores neurais que desencadeiam a terapia seletivamente quando a gravidade dos sintomas é elevada.

Desenvolvemos uma abordagem que primeiro usou eletrofisiologia intracraniana de vários dias e estimulação elétrica focal para identificar um biomarcador específico de sintoma personalizado e um local de tratamento onde a estimulação melhorou os sintomas.

Em seguida, implantamos um dispositivo crônico de detecção e estimulação cerebral profunda e implementamos uma terapia de circuito fechado orientada por biomarcadores em um indivíduo com depressão. A terapia de circuito fechado resultou em uma melhora rápida e sustentada na depressão.

Trabalho futuro é necessário para determinar se os resultados e a abordagem deste n-of-1 estudo generalizado para uma população mais ampla.

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